Linux启动流程分析：从bootloader到内核

"Linux启动流程分析涉及bootloader启动内核的过程以及内核启动地址的确定" 在Linux操作系统的世界中，启动流程是一个复杂而重要的过程，它包括了从硬件初始化到用户空间服务启动的多个阶段。本资源主要分析了Linux 2.4.19版本在xscale平台上启动的流程，特别是bootloader如何引导内核并传递参数，以及内核如何确定自己的启动地址。 首先，Linux内核通常由bootloader加载。bootloader是系统启动后的第一个程序，负责初始化硬件环境，如内存、CPU等，并将内核镜像从非易失性存储设备（如硬盘或闪存）加载到RAM中。在这个过程中，bootloader会传递三个关键参数：寄存器r0通常为0，r1包含机器类型ID，r2则指向启动参数列表的地址。在示例代码中，bootloader通过C语言调用约定，将控制权交给内核入口点，这个入口点的地址（KERNEL_RAM_BASE）和参数被传递给`startkernel`函数。 接下来，内核接手后，它的启动地址是由链接脚本(vmlinux.lds)决定的。对于ARM架构，这个脚本位于`kernel/arch/arm/vmlinux.lds`，但实际的脚本可能根据编译选项从`vmlinux-armv.lds.in`等源文件生成。生成过程在`kernel/arch/arm/Makefile`中定义，确保内核被正确链接到其在RAM中的预定地址。 内核启动地址的确定是一个细致的过程，涉及到编译时的配置选项。例如，`vmlinux-armv.lds`的生成会考虑到不同的CPU特性，如是否支持XIP（执行在内存中，即执行-映射-存储）。链接脚本的作用是定义数据结构、栈位置、初始化函数的顺序，以及最重要的，设置内核入口点的地址，使得内核可以正确执行初始化代码。 一旦内核启动，它会进行一系列的初始化任务，包括硬件设备的驱动加载、内存管理的初始化、文件系统的挂载，直至最后启动init进程，进入用户空间。这个过程涉及到内核模块的加载、中断处理、调度算法的初始化等复杂操作。 Linux启动流程是一个深度集成硬件和软件的复杂过程，涉及到bootloader、内核、链接脚本等多个环节。理解这个流程对系统管理员、开发者以及嵌入式工程师来说至关重要，因为它能帮助他们调试问题、优化系统性能，甚至自定义启动过程以满足特定需求。